半导体存储装置及其操作方法制造方法及图纸

半导体存储装置及其操作方法。一种用于操作半导体存储装置的方法包括以下步骤：对代表要针对编程操作进行编程的所有存储单元的被选存储单元进行虚设编程。所述方法还包括以下步骤：将阈值电压小于或等于参考阈值电压的那些被选存储单元确定为第一组存储单元；以及将阈值电压大于所述参考阈值电压的那些被选存储单元确定为第二组存储单元。所述方法还包括以下步骤：通过向所述第一组存储单元施加第一位线电压，向所述第二组存储单元施加与所述第一位线电压不同的第二位线电压并且向所述第一组存储单元和所述第二组存储单元施加相同的编程脉冲，来对所述被选存储单元进行编程。

Semiconductor storage device and its operation method

【技术实现步骤摘要】
半导体存储装置及其操作方法
本公开总体上涉及电子装置，并且更具体地，涉及半导体存储装置及其操作方法。
技术介绍
存储装置可以形成为其中串平行于半导体基板布置的二维结构，或者可以形成为其中串垂直于半导体基板布置的三维结构。三维存储装置是被设计用于克服二维存储装置的集成度限制的半导体存储装置。三维存储装置可以包括垂直地层叠在半导体基板上的多个存储单元。
技术实现思路
根据本公开的实施方式，一种用于操作半导体存储装置的方法包括以下步骤：对代表要针对编程操作进行编程的所有存储单元的被选存储单元进行虚设编程。所述方法还包括以下步骤：将阈值电压小于或等于参考阈值电压的那些被选存储单元确定为第一组存储单元；以及将阈值电压大于所述参考阈值电压的那些被选存储单元确定为第二组存储单元。所述方法还包括以下步骤：通过向所述第一组存储单元施加第一位线电压，向所述第二组存储单元施加与所述第一位线电压不同的第二位线电压并且向所述第一组存储单元和所述第二组存储单元施加相同的编程脉冲，来对所述被选存储单元进行编程。根据本公开的实施方式，一种用于操作半导体存储装置以将被选存储单元编程为第一编程状态至第N编程状态当中的编程状态的方法，其中，N为自然数，该方法包括以下步骤：向与所述被选存储单元联接的字线施加第一编程脉冲；以及通过向所述字线施加与第i编程状态对应的第i验证电压来执行第一编程验证操作，其中，i是等于或大于1且小于或等于N的自然数。所述方法还包括以下步骤：当所述第一编程验证操作失败时，将所述被选存储单元当中的阈值电压比所述第i验证电压低的存储单元的位线电压设置为第一位线电压。所述方法还包括以下步骤：当所述第一编程验证操作失败时，将所述被选存储单元当中的阈值电压比所述第i验证电压高并且将被编程为所述第i编程状态的存储单元的位线电压设置为编程禁止电压。根据本公开的实施方式，一种用于操作半导体存储装置以将被选存储单元编程为第一编程状态至第N编程状态当中的编程状态的方法，其中，N为自然数，该方法包括以下步骤：向与所述被选存储单元联接的字线施加第一编程脉冲；以及通过向所述字线施加与第i编程状态对应的第i验证电压来执行第一编程验证操作，其中，i是等于或大于1且小于或等于N的自然数。所述方法还包括以下步骤：确定阈值电压比所述第i验证电压高的被选存储单元的数目是否大于参考值；以及基于确定来设置所述被选存储单元的位线电压。根据本公开的实施方式，一种半导体存储装置包括：存储单元阵列，该存储单元阵列具有被配置为存储数据的多个存储单元；多条位线，所述多条位线联接到所述多个存储单元；外围电路，该外围电路被配置为对所述多个存储单元当中的所有被选存储单元执行编程操作；以及控制逻辑，该控制逻辑被配置为在执行所述编程操作中控制所述外围电路。所述半导体存储装置在执行所述编程操作中被配置为：对所述被选存储单元进行虚设编程；将阈值电压小于或等于参考阈值电压的那些被选存储单元确定为第一组存储单元；将阈值电压大于所述参考阈值电压的那些被选存储单元确定为第二组存储单元；向所述多条位线中的与所述第一组存储单元联接的位线施加第一位线电压；向所述多条位线中的与所述第二组存储单元联接的位线施加高于所述第一位线电压的第二位线电压；以及向所述第一组存储单元和所述第二组存储单元施加相同的编程脉冲。根据本公开的实施方式，提供了一种用于操作半导体存储装置的方法，该方法包括以下步骤：对要被编程的被选存储单元进行虚设编程；将经虚设编程的存储单元的阈值电压与预定的参考阈值电压进行比较；将阈值电压小于或等于所述参考阈值电压的存储单元确定为第一组，并且将阈值电压大于所述参考阈值电压的存储单元确定为第二组；以及通过向所述第一组的存储单元施加第一位线电压并且向所述第二组的存储单元施加第二位线电压来对所述被选存储单元进行编程。所述第二位线电压可以大于所述第一位线电压。对所述被选存储单元进行编程可以包括：向与所述第一组的存储单元联接的位线施加所述第一位线电压；向与所述第二组的存储单元联接的位线施加所述第二位线电压；向与所述被选存储单元联接的字线施加编程脉冲；以及对所述被选存储单元执行验证操作。根据本公开的另一实施方式，提供了一种用于操作半导体存储装置的方法，该方法包括多个编程循环，以将被选存储单元编程为第一编程状态至第N编程状态当中的任一种编程状态，其中，所述编程循环包括：向与所述被选存储单元联接的字线施加编程脉冲；向所述字线施加与第i编程状态对应的第i验证电压；基于所述第i编程状态的验证是否通过来设置所述被选存储单元的位线电压，其中，N是大于或等于1的自然数，并且i是大于或等于1且小于或等于N的自然数。基于第i编程状态的验证是否已通过来设置所述被选存储单元的位线电压可以包括：当所述第i编程状态的验证未通过时，基于所述被选存储单元的阈值电压来设置所述位线电压。基于所述被选存储单元的阈值电压来设置所述位线电压可以包括：将要被编程为第i编程状态至第N编程状态当中的任一种编程状态的存储单元当中的阈值电压比所述第i验证电压低的存储单元的位线电压设置为第一位线电压；以及将要被编程为第(i+1)编程状态至第N编程状态当中的任一种编程状态的存储单元当中的阈值电压比所述第i验证电压高的存储单元的位线电压设置为第二位线电压。所述第二位线电压可以大于所述第一位线电压。基于所述被选存储单元的阈值电压来设置所述位线电压还可以包括：将要被编程为所述第i编程状态的存储单元当中的阈值电压比所述第i验证电压高的存储单元的位线电压设置为编程禁止电压。所述编程循环还可以包括：在设置所述被选存储单元的位线电压之后，基于所述第i编程状态的验证是否已通过，增大编程脉冲值。基于所述第i编程状态的验证是否已通过来设置所述被选存储单元的位线电压可以包括：当所述第i编程状态的验证通过时，确定所有编程状态的验证是否已通过；以及当所有编程状态的验证未通过时，将i增大1，并且将所述被选存储单元当中的尚未被完全编程的存储单元的位线电压初始化。根据本公开的另一实施方式，提供了一种用于操作半导体存储装置的方法，该方法包括多个编程循环，以将被选存储单元编程为第一编程状态至第N编程状态当中的任一种编程状态，其中，所述编程循环包括：向与所述被选存储单元联接的字线施加编程脉冲；向所述字线施加与所述第i编程状态对应的第i验证电压；对阈值电压比所述第i验证电压高的存储单元的数目进行计数；将所计数的结果与预定的参考值进行比较；以及基于比较结果来设置所述被选存储单元的位线电压，其中，N是大于或等于1的自然数，并且i是大于或等于1且小于或等于N的自然数。基于比较结果来设置所述被选存储单元的位线电压可以包括：当阈值电压比所述第i验证电压高的存储单元的数目小于或等于所述参考值时，基于所述被选存储单元的阈值电压来设置所述位线电压。基于所述被选存储单元的阈值电压来设置所述位线电压可以包括：将要被编程为第i编程状态至第N编程状态当中的任一种编程状态的存储单元当中的存储单元比所述第i验证电压低的阈值电压本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于操作半导体存储装置的方法，该方法包括以下步骤：/n对代表要针对编程操作进行编程的所有存储单元的被选存储单元进行虚设编程；/n将阈值电压小于或等于参考阈值电压的那些被选存储单元确定为第一组存储单元；/n将阈值电压大于所述参考阈值电压的那些被选存储单元确定为第二组存储单元；以及/n对所述被选存储单元进行编程，其中，对所述被选存储单元进行编程的步骤包括以下步骤：/n向所述第一组存储单元施加第一位线电压；/n向所述第二组存储单元施加与所述第一位线电压不同的第二位线电压；以及/n向所述第一组存储单元和所述第二组存储单元施加相同的编程脉冲。/n

【技术特征摘要】
20181211 KR 10-2018-01595031.一种用于操作半导体存储装置的方法，该方法包括以下步骤：
对代表要针对编程操作进行编程的所有存储单元的被选存储单元进行虚设编程；
将阈值电压小于或等于参考阈值电压的那些被选存储单元确定为第一组存储单元；
将阈值电压大于所述参考阈值电压的那些被选存储单元确定为第二组存储单元；以及
对所述被选存储单元进行编程，其中，对所述被选存储单元进行编程的步骤包括以下步骤：
向所述第一组存储单元施加第一位线电压；
向所述第二组存储单元施加与所述第一位线电压不同的第二位线电压；以及
向所述第一组存储单元和所述第二组存储单元施加相同的编程脉冲。


2.根据权利要求1所述的方法，其中，所述第二位线电压高于所述第一位线电压。


3.根据权利要求2所述的方法，其中，所述第二位线电压低于所述编程脉冲的电压。


4.根据权利要求1所述的方法，其中：
向所述第一组存储单元施加第一位线电压的步骤包括以下步骤：向与所述第一组存储单元联接的位线施加所述第一位线电压；并且
向所述第二组存储单元施加第二位线电压的步骤包括以下步骤：向与所述第二组存储单元联接的位线施加所述第二位线电压。


5.一种用于操作半导体存储装置以将被选存储单元编程为第一编程状态至第N编程状态当中的编程状态的方法，其中，N为自然数，该方法包括以下步骤：
向与所述被选存储单元联接的字线施加第一编程脉冲；
通过向所述字线施加与第i编程状态对应的第i验证电压来执行第一编程验证操作，其中，i是等于或大于1且小于或等于N的自然数；以及
当所述第一编程验证操作失败时，将所述被选存储单元当中的阈值电压比所述第i验证电压低的存储单元的位线电压设置为第一位线电压；以及
当所述第一编程验证操作失败时，将所述被选存储单元当中的阈值电压比所述第i验证电压高并且将被编程为所述第i编程状态的存储单元的位线电压设置为编程禁止电压。


6.根据权利要求5所述的方法，该方法还包括以下步骤：
当所述第一编程验证操作失败时，将所述被选存储单元当中的阈值电压比所述第i验证电压高并且将被编程为大于所述第i编程状态的编程状态的存储单元的位线电压设置为第二位线电压。


7.根据权利要求6所述的方法，其中，所述第二位线电压高于所述第一位线电压。


8.根据权利要求7所述的方法，其中，所述第二位线电压低于所述编程脉冲的电压。


9.根据权利要求5所述的方法，该方法还包括以下步骤：
增大编程脉冲电压；
向与所述被选存储单元联接的所述字线施加第二编程脉冲；以及
通过向所述字线施加与所述第i编程状态对应的所述第i验证电压来执行第二编程验证操作。


10.根据权利要求9所述的方法，该方法还包括以下步骤：
当所述第二编程验证操作通过时，增大所述编程脉冲电压；
向与所述被选存储单元联接的所述字线施加第三编程脉冲；以及
通过向所述字线施加与所述第i编程状态对应的第(i+1)验证电压来执行第三编程验证操作。


11.根据权利要求10所述的方法，该方法还包括以下步骤：
当所述第三编程验证操作失败时，将所述被选存储单元当中的阈值电压比所述第(i+1)验证电压低的存储单元的位线电压设置为所述第一位线电压；以及
当所述第三编程验证操作失败时，将所述被选存储单元当中的阈值电压比所述第(i+1)验证电压高并且...

【专利技术属性】
技术研发人员：李熙烈，
申请(专利权)人：爱思开海力士有限公司，
类型：发明
国别省市：韩国;KR